地盤振動予測のための地盤定数簡易予測法と簡易距離減衰式の適用に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550479
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 北村 泰寿 神戸大学, 工学部, 教授 (20031099)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 和宏 神戸大学, 工学部, 助手 (00335423)
• Keywords: 地盤振動 / 落錘加振装置 / ニュートラルネットワーク / 半無限粘弾性体 / 地盤定数 / 距離減衰 / 振動予測

Research Abstract

研究実施計画に基づき,以下の研究を遂行した.
1.簡易加振装置の試作
総質量が30kg程度の重錘-バネ方式の加振装置を試作した.この場合,サージ波の発生が問題となるため,種々の検討の結果,バネの固有振動数が十分大きな値となるように設計し,さらに所要の振動数範囲外の成分をフィルター・カットして,サージ波現象を取り除いた.
校内のグラウンドおよび神戸港内のポートアイランドにおいて,加振装置を用いた現場測定を行った.加振力はロードセルで,地盤振動は4,8,12mの3測点で同時測定した.概ね設計通りの加振力波形が得られた.
2.ニューラルネットワークの構築と適用
実測の加振力波形を用いて,実地盤を半無限粘弾性体に模擬したときの地盤定数を推定するニューラルネットワークを構築した.地盤振動の実測波形と推定した地盤定数を用いて計算した波形は概ね良好に一致した.本研究のシステムが実地盤にも適用できる可能性を有していることを示したが,今後地盤条件が異なる測定地で検証を続ける必要がある.
3.Bornitz式に表れる定数の評価
推定した地盤定数を用いて半無限粘弾性体の距離減衰を計算し,Bornitz式の幾何減衰の指数n、内部減衰の係数αに結び付けるための数値計算ソフトを作成した.
推定した地盤定数の妥当性を確かめるため,板叩きによるS波震源で反射法探査を行ったが,極浅層の情報が得難かったので,検証方法について今後の検討が必要である.本年度得られた成果の一部は学術講演会で発表済で,残る成果も学術講演会へ投稿した.